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多平台下Modbus通信协议库的设计(一)(2)

时间:2018-07-05 15:10来源:USB开发群 作者:USB开发频道 点击:

  

因为公司发展需要需要研发一个基于ARM9芯片的中央控制器(如下:设计架构图和硬件设计图),可以用来控制前端设备,并与云平台和用户进行交互。其中一个重要的功能就是要求设备设备能采集前端设备(表示在控制器之前的所有设计,就是前段设备)的信息,同时也可以对前端设备采集来的信息进行反馈控制。经过市场研究和调查,现在采集设备485通信用的比较多,而且大多设备都支持MODBUS通信协议,因此开发一个Modbus协议库,越来越有必要。

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设计架构图: copyright dedecms

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硬件结构设计: 内容来自dedecms

内容来自dedecms

在我们进行软件设计的同时,也同步进行硬件的设计,但是一些前段设备,我们都是从外面的产家进行购买的,包括气体传感器(如COCH4等)、电量采集、流量采集(水流、气体等)的采集,控制一类的主要有灯光控制、门禁、水泵等。同时,如果有相关的同行,或者产家也可以和我联系,我们正在进行采购测试的,如果合适的话,我们也可以建立长期的合作伙伴。 织梦好,好织梦

2.功能码 2.1.功能码分类

有三类 MODBUS 功能码。它们是: 内容来自dedecms

公共功能码

织梦内容管理系统

 是较好地被定义的功能码,

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保证是唯一的, dedecms.com

 MODBUS 组织可改变的,

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公开证明的,

织梦内容管理系统

具有可用的一致性测试, 本文来自织梦

MB IETF RFC 中证明的,

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包含已被定义的公共指配功能码和未来使用的未指配保留供功能码。 织梦好,好织梦

用户定义功能码

内容来自dedecms

有两个用户定义功能码的定义范围,即 65 72 和十进制 100 110 本文来自织梦

用户没有 MODBUS 组织的任何批准就可以选择和实现一个功能码

本文来自织梦

不能保证被选功能码的使用是唯一的。

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如果用户要重新设置功能作为一个公共功能码,那么用户必须启动 RFC,以便将改变引入

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 公共分类中,并且指配一个新的公共功能码。

织梦好,好织梦

保留功能码 织梦内容管理系统

一些公司对传统产品通常使用的功能码,并且对公共使用是无效的功能码。

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2.2.公共功能码定义

织梦内容管理系统

3.MODBUS通信模块设计 3.1.模块概述

Modbus通信模块是多功能控制器中必不可少的一个功能,有了它才能使外部设备(如除湿装置、荧光测温、温湿度检测、六氟化硫检测)与COM控制器的进行数据传输、远程控制。因此Modbus通信协议的地位自然不言而喻。 织梦内容管理系统

3.2.设计目标

实现对外设数据的读取和控制功能。 织梦内容管理系统

3.3.设计原则

尽量做到模块的分层设计。

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3.4.运行环境

操作系统:Linux

内容来自dedecms

3.5.模块结构设计

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4.模块功能设计 4.1.发送组包功能设计

内容来自dedecms

4.2.接收解包功能设计

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4.3.串口管理模块设计

4.3.1.计算机串口的引脚说明 copyright dedecms

序号

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信号名称

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符号

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流向 本文来自织梦

 

功能 dedecms.com

 

2 本文来自织梦

 

发送数据

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TXD

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DTE→DCE

织梦好,好织梦

 

DTE发送串行数据

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3

织梦内容管理系统

 

接收数据

本文来自织梦

 

RXD

织梦内容管理系统

 

DTE←DCE

本文来自织梦

 

DTE 接收串行数据

织梦内容管理系统

 

4

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请求发送 织梦好,好织梦

 

RTS 本文来自织梦

 

DTE→DCE 织梦好,好织梦

 

DTE 请求 DCE 将线路切换到发送方式

织梦好,好织梦

 

5

内容来自dedecms

 

允许发送 本文来自织梦

 

CTS

内容来自dedecms

 

DTE←DCE dedecms.com

 

DCE 告诉 DTE 线路已接通可以发送数据

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数据设备准备好 本文来自织梦

 

DSR 织梦好,好织梦

 

DTE←DCE

织梦内容管理系统

 

DCE 准备好

织梦内容管理系统

 

7 dedecms.com

 

信号地

织梦好,好织梦

 

 

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  copyright dedecms

 

   信号公共地 内容来自dedecms

 

8

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载波检测 内容来自dedecms

 

DCD

织梦内容管理系统

 

DTE←DCE 织梦好,好织梦

 

表示 DCE 接收到远程载波 织梦内容管理系统

 

20

织梦内容管理系统

 

数据终端准备好 内容来自dedecms

 

DTR

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DTE→DCE

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DTE 准备好 织梦内容管理系统

 

22

织梦内容管理系统

 

振铃指示 织梦内容管理系统

 

RI

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DTE←DCE 本文来自织梦

 

表示 DCE 与线路接通,出现振铃

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 4.3.2.串口操作的头文件定义 内容来自dedecms

#include <stdio.h>      /*标准输入输出定义*/

内容来自dedecms

#include <stdlib.h>     /*标准函数库定义*/ dedecms.com

#include <unistd.h>     /*Unix 标准函数定义*/ dedecms.com

#include <sys/types.h>  /*数据类型,比如一些XXX_t的那种*/ dedecms.com

#include<sys/stat.h>   /*定义了一些返回值的结构,没看明白*/ 内容来自dedecms

#include<fcntl.h>      /*文件控制定义*/ 本文来自织梦

#include<termios.h>    /*PPSIX 终端控制定义*/

织梦内容管理系统

#include<errno.h>      /*错误号定义*/

内容来自dedecms

4.3.3、串口设置 dedecms.com

(1)、串口文件位于/dev目录下,而且以tty开飞的, copyright dedecms






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